Pohyb chladicí / oh ívací kapaliny rozvodem potrubí

Kapalina z erpadla postupuje do modul baterií. Po pr chodu všemi moduly jde kapalina do p epínacího ventilu .1, kde podle toho, zda je t eba chladit nebo oh ívat, pokra uje chladicím nebo oh ívacím okruhem do p epínacího ventilu .2. Dále ochlazená nebo oh átá kapalina

postupuje do erpadla a pracovní cyklus se opakuje.

Obr.7.2.3.1 Uspo ádání navrženého p ipojovacího boxu

Obr.7.2.3.2 Uspo ádání navrženého p ipojovacího boxu 1-P ipojovací box

2-Bateriové moduly

3-Izola ní deska mezi chladi em a moduly 4-Chladi kapaliny

5- erpadlo

6-Sb rnice Orion BMS

7-Thermistor Expansion Module

Jak už bylo uvedeno výše, návrh p ipojovacího boxu vycházel ze zástavbového prostoru spodní ásti rámu elektromobilu. V dostupném prostoru rámu 230mm má navržený box na výšku jen 103 mm. Rozdílu 230 – 103 = 127 mm se dá s výhodou využít pro zv tšení prostoru

posádky.

Obr 7.2.3.3 P ipojení boxu k rámu eTUL

7.3 Pevnostní kontrola p ipojovácího boxu

Pevnostní kontrola navrženého p ipojovacího boxu byla provedena pomocí metody kone ných prvk v prost edí software Autodesk Inventor 2014. Pro jednotlivé ásti boxu byl

azen materiál – sva ovací hliník EN AW 6061. Na ploše p ipevn ní boxu k rámu byly zamezeny pohyby ve všech osách. Byla zjišt na zat žující síla, což je síla tíhy bloku baterie a ostatního za ízení. Síla byla umíst na uprost ed boxu a byla vypo ná následujícím zp sobem:

Hmotnost samotného boxu, blok baterie a ostatního za ízením = 196 kg Tíhové zrychlení g = 9,81m/

Dynamický sou initel tíhového zrychlenía = 1,6

G =m g a = 3077 N (57)

Maximalní zatížení podle von Misesu je 39,59 MPa. Mez kluzu pro daný materiál se rovná R = 250 MPa, takže pevnostní podmínka je spln na. Maximalní pr hyb je 1,265 mm, což vzhledem k rozm m p ipojovacího boxu je také vyhovující.

Obr. 7.3.1 Síla tíhy p sobící na box

Obr. 7.3.2 Zamezení pohybu na ploše p ipevn ní boxu k rámu

Obr. 7.3.3 Maximální zatížení podle Micssesu (MPa)

8 Záv r

Zadáním diplomové práce bylo vypracování konstruk ního návrhu podvozku elektromobilu eTUL pro dv osoby s ohledem na všechna zástavbová kritéria. Úpravy se vztahovaly na p ední nápravu. Cílem úprav bylo dosažení nižší hmotnosti konstruk ních díl . Krom úprav podvozku bylo zadaním práce také provést návrh uspo ádání boxu s novým typem baterií.

Diplomová práce je rozd lena do šesti hlavních ástí.

První ást je teoretická, kde byly stru popsány hlavní díly, ze kterých se skládá sou asný podvozek. Dále bylo v této ásti uvedeno rozd lení typ náprav a geometrie zav šení kol.

Ve druhé ásti byl provedený p edb žný návrh základní geometrie p ední nápravy a následn jeho optimalizace v prost edí softwaru Lotus Suspension Analysis. Sou ástí tohoto návrhu bylo stanovení hlavních geometrických parametr zav šení kol p ední nápravy, takových jako je odklon kol, sbíhavost kol, p íklon a záklon rejdové osy, polom r rejdu, závlek a výška st edu klopení nápravy. Po optimalizaci geometrie v softwaru LSA bylo dosaženo požadovaných hodnot t chto parametr , které zajiš ují optimální kinematiku p ední nápravy elektromobilu.

Ve t etí ástí diplomové práce byl vytvo en konstruk ní návrh úprav p ední nápravy elektromobilu eTUL. Hlavního cíle úprav, dosažení menší hmotnosti použitých ástí, bylo dosaženo použitím lichob žníkového zav šení kol namísto zav šení typu McPhearson, jak tomu bylo u p vodního návrhu p ední nápravy, úvedeného v diplomové práci „Návrh podvozku elektromobilu“ od Jakuba Lindauera. Lichob žníkové zav šení kol navržené p ední nápravy eTUL se skládá z horního a dolního ramena ve tvaru trojúhelníku a t hlice, která je nalisovaná na ložisko h ídele kola. Ramena jsou sva ená z ocelových bezešvých trubek, k jejich konc m jsou

iva ené ocelové vložky, opat ené vnit ním závitem, ke kterým jsou p ipojeny kloubové hlavice – unibally. Pomocí kloubových hlavic se ramena zav šení upev ují na jedné stran k rámu vozidla a na druhé k t hlici kola. Tlumi s pružinou bude umíst ný na horním ramenu, na kterém jsou nava ené držáky tlumi e. V diplomové práci je stanovena poloha tlumi e, jeho požadované rozm ry, které vycházejí se zástavbového prostoru, a jeho parametry, jako je délka p i úplném stla ení a roztažení. Samotný tlumi bude p edm tem další diplomové nebo bakalá ské práce.

Navržená sestava zav šení kol p ední nápravy, která se skládá z horních a dolních ramen, držák ramen, t hlice kola a h ídele kola s ložiskem, má hmotnost 6,7 kg, což oproti 16 kg hmotnosti zav šení typu McPhearson, použitém v p edchozím návrhu p ední nápravy, p edstavuje zmenšení hmotnosti o víc než polovinu. Díly nápravy pat í k neodpruženým hmotám, a proto snížení hmotnosti t chto díl p ízniv ovlivní jízdní vlastnosti elektromobilu eTUL.

Ve tvrté ásti práce byly zjišt ny síly, p sobící na vozidlo v míst dotyku kola s vozovkou. Tyto síly byly vypo ny pro následující jízdní režimy: vozidlo v klidu, rozjezd vozidla, brzd ní vozidla, pr jezd zatá kou a dynamický režim.

V páté ásti práce byla provedena kontrola tuhosti a pevnosti výbraných konstruk ních ástí nápravy pomocí metody kone ných prvk . Pro kontrolu byla horní a spodní ramena zav šení kol a t hlice kola zatížená silami, vypo tenými v p edchozí ásti práce. V žádném z jízdních režim nep ekro ilo zatížení kontrolovaných díl jejich mez kluzu. Tím byla pevnostní podmínka pro konstrukci p ední nápravy spln na.

V šesté ásti diplomové práce byl proveden návrh uspo ádání p ipojovacího boxu s novým typem baterií. Ten obsahuje návrh samotného boxu s ohledem na dostupný zástavbový prostor ve spodní ásti rámu elektromobilu, uspo ádání jednotlivých lánk baterií do blok , které jsou vloženy do modulu a umíst ny do p ipojovacího boxu. Ten je navržený pro umíst ní 1568 lánk baterií, což je posta ující pro pohon elektromotoru. Tuhost a pevnost samotného

ipojovacího boxu byla zkontrolována v prost edí softwaru Autodesk Inventor Professional pomocí metody kone ných prvk . V této ásti byl také proveden návrh chladicího okruhu kapaliny, která bude protékat jednotlivými moduly mezi lánky a tím odebírat zbyte né teplo, vznikající p i vybíjení baterie.

Jako shrnutí výsledk chci úvést, že b hem vypracování této diplomové práce byl v rámci úprav podvozku elektromobilu eTUL provedený návrh p ední nápravy s lichob žníkovým

zav šením kol, imž bylo dosaženo hlavního cíle práce – snížení hmotnosti konstruk ních ástí a byl provedený konstruk ní návrh p ipojovacího boxu baterií, umož ující uspo ádání nezbytného po tu lánk baterií pro pohon elektromotoru.

Sou ástí diplomové práci je kompletní výkresová dokumentace p ední nápravy a bateriového boxu.

9 Použité zdroje

[1] - Vlk, František. Podvozky motorových vozidel. Brno : Nakladatelství a vydavatelství VLK, 2000. ISBN 80-238-5274-4.

[2] -http://www.znalec.tym.cz/kola

[3] - http://www.carspneu.cz/

[4] -www.pneujavurek.cz

[5] - N me ek, Pavel. http://www.kvm.tul.cz/getFile/id:1708 Katedra vozidel a motor

[6] - Autor textu Jan Sajdlhttp://cs.autolexicon.net/articles/tuha-naprava/

[7] -https://student.sps-prosek.cz/

[8] -http://www.autoznalosti.cz/index.php/podvozek-a-kola/42-nazavisle-zaveseni-kol.html

[9] -http://mechmes.websnadno.cz/dokumenty/pri-teo-04.0_odpruzeni.pdf

[10] -http://auta5p.eu/informace/podvozek/podvozek2.php

[11] -http://www.tlumice-pema.cz/cs/co-je-tlumic-perovani

[12] - Vlk, František. Rámy a odpružení motocykl .

[13] - VLK, F., Automobilová technická p íru ka, Brno : nakladatelství a vydavatelství, 2003. ISBN 80-238-9681-4.

[14] - Pilvousek, Lukáš. Elektromobil pro dv osoby : diplomová práce. Liberec : Technická univerzita v Liberci : fakulta strojní, 2012. Vedoucí práce Ing. Robert Voženílek Ph.D.

[15] -http://www.skf.com/

[16] -Lindauer, Jakub. Návrh podvozku elektromobilu : diplomová práce. Liberec :

Technická univerzita v Liberci : fakulta strojní, 2013. Vedoucí práce Ing. Robert Voženílek Ph.D.

[17] -http://www.titan.uk.net/ui/content/content.aspx?ID=24

[18] -http://www.wilwood.com/Calipers/CaliperProd.aspx?itemno=120-8729

[19] -http://www.kvm.tul.cz/getFile/id:1709

[20] -http://www.aliexpress.com/

[21] - Pato ka, Lukáš. Návrh rámu elektromobilu: diplomová práce. Liberec : Technická univerzita v Liberci : fakulta strojní, 2013. Vedoucí práce Ing. Robert Voženílek Ph.D.

[22] -http://www.allcelltech.com/index.php/products/thermal-management-material

[23] - St iž, Bohuslav. Pružnost a pevnost 1 díl. Liberec, 1979

[24] – Brzdový kotou Brembo http://www.brzdybrembo.cz/brzdovy-kotouc-brembo-09-7011-10/

[25] – Certal http://gleich.de/en/products/aluminium-rolled-plates/al-rolled-plates---for-moulding/certal?pdf

[26] – erpadlo Bosch

http://www.bosch-ibusiness.com/boaawapuocs/category/PAD/314/product/901

Seznam p íloh

íloha .1 - kloubové hlavice nevyžadující domazávání, vn jší závit - SAKB 8 F [15]

íloha .2 - kloubové hlavice nevyžadující domazávání, vn jší závit - SAKB 12 F [15]

íloha .3 - kloubové hlavice nevyžadující domazávání, vn jší závit - SAKB 14 F [15]

íloha .4 – Mechanické charakterisriky materiálu t hlice Certal [25]

íloha .5 – list s technickymi data k erpadlu Bosch PAD 2-EP [26]

íloha .6 – výkres brzdového kotou e Brembo [24]